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湖南省主要树种单木相容性生物量模型系统研建
1
作者 贺鹏 陈振雄 彭检贵 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第3期61-72,共12页
【目的】建立杉木、马尾松和栎类3个树种的单木各组分相容性生物量模型系统,为实现湖南主要树种模型的科学化和标准化以及精准预估森林生物量提供技术支撑。【方法】基于湖南省3个主要树种468株伐倒木数据(杉木160株、马尾松153株和栎类... 【目的】建立杉木、马尾松和栎类3个树种的单木各组分相容性生物量模型系统,为实现湖南主要树种模型的科学化和标准化以及精准预估森林生物量提供技术支撑。【方法】基于湖南省3个主要树种468株伐倒木数据(杉木160株、马尾松153株和栎类155株),分别比较单木6个组分生物量(地上、地下、树干、树皮、树枝和树叶生物量)基础模型并寻求拟合指标最优模型,进一步比较不同起源(天然林和人工林)的生物量模型,并选择引起参数差异显著的起源作为哑变量,构建比例控制的非线性联立方程组预估单木各组分生物量。【结果】3个树种单木各组分生物量基础模型的拟合结果表明,地上B1、地下B2、树干B3和树皮B4这4个组分生物量模型的自变量选择胸径和树高,树枝B5和树叶B6生物量模型选择胸径、树高和冠幅;以起源为哑变量的模型显示,杉木的地上生物量B1(平均预估误差MPE较基础模型降低1.16%)、马尾松的地下生物量B2(MPE降低4.65%)、以及栎类的地上生物量B1(MPE降低3.24%)和地下生物量B2(MPE降低29.13%)均表现出天然林的生物量要显著高于人工林的生物量;以起源为哑变量的单木生物量模型系统的拟合效果较佳,3个树种地上生物量模型的决定系数R2均超过0.90,平均预估误差MPE低于4%;而地下生物量模型的R2同样均在0.90以上,其MPE则低于14%。【结论】以起源为哑变量的单木各组分生物量模型拟合效果最好,其次是非线性联立方程组相容性模型系统,拟合效果最差的是基础模型。虽然模型系统的拟合效果略劣于哑变量模型,但模型系统能解决单木各组分生物量的相容性和可加性,且它们参数之间的差异不大,因此优先推荐采用相容性模型系统来预测湖南省杉木、马尾松和栎类3个树种的单木各组分生物量。 展开更多
关键词 生物量模型 哑变量 非线性联立方程组 相容性
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输出概率密度函数的最优跟踪控制:均方根B-样条模型 被引量：5
2
作者 周靖林 王宏 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期369-376,共8页
在分析均方根B样条模型在实现输出概率密度函数最优跟踪控制时存在的问题的基础上,提出了将最优跟踪控制转化为非线性状态约束下的跟踪误差最优调节器,然后依据非线性状态约束和系统模型的特点分别设计了鲁棒变结构控制器及非线性观测器... 在分析均方根B样条模型在实现输出概率密度函数最优跟踪控制时存在的问题的基础上,提出了将最优跟踪控制转化为非线性状态约束下的跟踪误差最优调节器,然后依据非线性状态约束和系统模型的特点分别设计了鲁棒变结构控制器及非线性观测器,并利用误差补偿控制来保证非线性观测器误差的有界性.仿真结果表明了提出的转换控制策略的有效性. 展开更多
关键词 动态随机系统 概率密度函数 B样条模型 状态约束 变结构控制 误差补偿控制
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自适应模糊推理人工神经网络在线实时化及其应用 被引量：1
3
作者 韩建国 魏祥毓 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1998年第7期68-73,共6页
本文介绍一种自适应模糊推理人工神经网络的函数逼近算法，并对其进行在线实时化改造。最后将该算法与传统系统辨识方法相结合应用于复杂系统分离辨识的试验。
关键词 模糊算法 非线性系统 误差控制 人工神经网络
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我国杉木通用性立木生物量模型研究 被引量：9
4
作者 曾伟生 《中南林业调查规划》 2013年第4期4-11,15,共9页
以我国南方地区的最重要针叶树种杉木为研究对象,综合利用非线性混合模型、哑变量模型和误差变量联立方程组方法,建立了适合杉木不同生长区域(总体)应用的一体化一元和二元地上生物量方程及根茎比函数。结果表明:不同总体的地上生物量... 以我国南方地区的最重要针叶树种杉木为研究对象,综合利用非线性混合模型、哑变量模型和误差变量联立方程组方法,建立了适合杉木不同生长区域(总体)应用的一体化一元和二元地上生物量方程及根茎比函数。结果表明:不同总体的地上生物量模型之间存在显著差异,总体(一)的估计值要大于总体(二),而地下生物量则差异不明显;地上和地下生物量方程的平均预估误差分别在5%和10%以内,可应用于不同区域的杉木林生物量估计。 展开更多
关键词 地上生物量 根茎比 非线性混合模型 哑变量模型 误差变量联立方程组 杉木
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广东主要森林类型林分生物量和碳储量模型研建 被引量：13
5
作者 郭泽鑫 胡中岳 +1 位作者 曹聪 刘萍 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期37-50,共14页
【目的】构建广东省主要森林类型林分生物量和碳储量模型,为省内储量数据的本底摸查、省级与县市级储量数据的有效衔接提供模型支撑;分析树种结构和气候条件对模型的影响和作用机制,为更精细的碳汇监测及森林质量提升提供理论指导。【... 【目的】构建广东省主要森林类型林分生物量和碳储量模型,为省内储量数据的本底摸查、省级与县市级储量数据的有效衔接提供模型支撑;分析树种结构和气候条件对模型的影响和作用机制,为更精细的碳汇监测及森林质量提升提供理论指导。【方法】以广东省12种主要森林类型为研究对象,基于2007、2012和2017年3期森林资源连续清查数据,采用非线性误差变量联立方程组构建各森林类型与蓄积量兼容的地上和地下生物量、地上和地下碳储量模型。以哑变量形式区分树种结构,以再参数化方法建立气候敏感的林分生物量和碳储量模型,评价模型拟合结果,分析气候变量对林分生物量和碳储量的影响。【结果】研究得到各森林类型的蓄积量、地上和地下生物量模型以及地上R^(2)_(a)和地下林分平均含碳系数。(1)基于胸高断面积和平均树高的基础模型调整决定系数()为0.947~0.997,总相对误差(TRE)和平均系统误差(MSE)分别在±1.54%和±2.48%范围,均不超±3%。平均预估误差(MPE)为0.30%~3.61%,仅栎树林、相思林部分模型略超3%。平均百分标准误差(MPSE)为3.30%~13.39%,均不超15%。(2)基于胸高断面积的简化模R^(2)_(a)型为0.876~0.996,除相思林地下生物量模型拟合效果较差外,其余模型的TRE和MSE分别在±3.19%和±2.74%范围,R^(2)_(a)MPE为0.36%~4.70%,MPSE为4.18%~15.61%。基于平均胸径和林分密度的补充模型为0.775~0.977,多数在0.9以上,除相思林部分模型拟合效果较差外,其余模型的TRE和MSE分别在±2.28%和±1.83%范围,MPE为1.12%~6.24%,R^(2)_(a)MPSE为5.91%~17.44%。(3)区分树种结构的林分模型为0.960~0.997,TRE和MSE分别在±1.61%和±2.33%范围,MPE为0.30%~3.41%,MPSE为2.67%~12.92%,多数模型显著优于基础模型。(4)建立8种森林类型气候敏感的林分生R^(2)_(a)物量和碳储量模型,为0.947~0.998,TRE和MSE分别在±1.86%和±1.96%范围,MPE为0.29%~2.65%,MPSE为3.18%~13.29%,多数模型较基础模型得到显著改进。生物量大多情况下与温度呈负相关,与蒸散量呈负相关或与降水量呈正相关。【结论】所建模型具有较好拟合效果和较高预估精度,实际应用时可根据数据详略和估算范围选择合适模型。温度过高、蒸散过多或降水不足是限制广东省森林生物量和碳储量增长的主要因素。 展开更多
关键词 生物量 碳储量 林分模型 非线性误差变量联立方程组 气候 森林资源连续清查
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基于机载激光雷达数据估计林分蓄积量及平均高和断面积 被引量：10
6
作者 曾伟生 孙乡楠 +2 位作者 王六如 王威 蒲莹 《林业资源管理》 北大核心 2020年第2期79-86,共8页
基于东北林区191个红松林(Pinus koraiensis)样地的机载激光雷达数据和地面实测数据,首先,通过多元线性回归和非线性回归估计方法,确定林分蓄积量及平均高、断面积的基础回归模型;然后,利用误差变量联立方程组方法,建立基于激光雷达变... 基于东北林区191个红松林(Pinus koraiensis)样地的机载激光雷达数据和地面实测数据,首先,通过多元线性回归和非线性回归估计方法,确定林分蓄积量及平均高、断面积的基础回归模型;然后,利用误差变量联立方程组方法,建立基于激光雷达变量的林分蓄积量与平均高、断面积的模型系统。结果显示:建立的多元线性、多元和二元非线性林分蓄积量回归模型,其确定系数R2分别为0.858,0.846和0.821,平均预估误差MPE分别为2.57%,2.66%和2.85%,平均百分标准误差MPSE分别为26.35%,16.35%和17.88%;利用模型系统对林分平均高、断面积和蓄积量进行估计,其R2分别为0.597,0.750和0.822,MPE分别为1.90%,2.52%和2.84%,MPSE分别为10.85%,15.28%和17.73%。结果表明:基于机载激光雷达数据估计林分蓄积量、平均高等主要森林参数,非线性模型优于线性模型,而且基于点云高度变量(中位数)和强度变量(75%分位数)的二元非线性模型就能达到比较理想的预估效果;误差变量联立方程组方法,是建立林分蓄积量与平均高、断面积回归模型系统的一种可行方法;所建立的东北红松林平均高、断面积和蓄积量联立模型,其预估精度达到森林资源调查相关技术规定要求,可以在实践中推广应用。 展开更多
关键词 机载激光雷达 森林蓄积量 非线性模型 误差变量 联立方程组 红松
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海南地区菠萝蜜和荔枝单木相容性生物量模型的构建 被引量：2
7
作者 陈毅青 陈宗铸 +3 位作者 陈小花 雷金睿 李苑菱 吴庭天 《经济林研究》 北大核心 2020年第4期82-90,共9页
【目的】准确评估区域森林生物量,构建不同形式的单木生物量模型,为单木模型区域尺度扩展提供准确、科学的方法。【方法】以海口市羊山地区常见的2种经济林树种菠萝蜜和荔枝作为研究对象,采用非线性度量误差联立方程组方法,引入树种效... 【目的】准确评估区域森林生物量,构建不同形式的单木生物量模型,为单木模型区域尺度扩展提供准确、科学的方法。【方法】以海口市羊山地区常见的2种经济林树种菠萝蜜和荔枝作为研究对象,采用非线性度量误差联立方程组方法,引入树种效应哑变量,构建基于哑变量的非线性误差变量单木生物量模型。【结果】不同树种各组分生物量模型确定系数为0.91~0.99,均方根误差为1.45~26.10 kg/株,绝对误差为-2.04~0.21 kg/株,预估精度均在90%以上,各组分生物量模型均能满足精度要求;引入树种效应后构建的含哑变量非线性生物量模型确定系数为0.94~0.99,方根误差为1.66~26.68 kg/株,绝对误差为-5.49~2.06 kg/株。2组模型评价指标与预估精度值相差不大。含哑变量的相容性生物量模型各组分生物量分配规律基本一致,随着胸径增大,树干生物量占比逐渐增大,最高占比约至63.8%,树枝生物量占比逐渐减小,最低约至8.7%,当胸径达到30 cm后,占比增幅减缓并趋向稳定。【结论】采用度量误差联立方程组方法可以有效解决基于树高和胸径因子的单木各组分生物量相容问题,并且预估精度达到92%以上,引入树种效应哑变量后建立的生物量模型预估精度也达到92%以上,说明该哑变量非线性误差变量生物量模型实现了生物量模型在不同树种间的通用性。 展开更多
关键词 菠萝蜜 荔枝 生物量 哑变量 非线性误差变量联立方程组
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